9
Alina Maiereanu Memorator de chimie pentru clasele 9-12 4Booktet

Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

  • Upload
    others

  • View
    88

  • Download
    6

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

Alina Maiereanu

Memorator dechimie

pentru clasele 9-12

4Booktet

Page 2: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

Cuprins

1. Legile chimiei ....................32. Calcule chimice....... ........10

2.1 . Mdrimi utilizate in chimie ........... 1 02.2. Calcule pe baza formulelor chimice....... .......122.3. Calcule pebaza ecualiilor reacliilor

chimice ...................143. Structura atomului...... ........................16

3.1. Nucleulatomic. lzotopi ..............163.2. Structura inveligului de e|ectroni................... 1 g

3.3. Configu ra[ia electronicd ............ ....................213.4. Corelalia dintre structura inveligului

electronic Ai pozifia in sistemul periodic .......223.5. Corelatia dintre pozilia unui element in

sistemul periodic Ai proprieti[ile luifizicegichimice... .............24

4. Legdturi chimice....... .......304.1. Legdtura ionici .......304.2. Legdtura covalentd ....................924.3. Legdtura covalent-coordinativd ....................38

5. lnterac{ii intermoleculare ............. ......406. Solutii .:................. ...........43

6. 1 . Concentratia procentuald .......... ...................446.2. Concentratia molard ..................45

7. Reactii cu transfer de electroni .........'46

7. 1. Oxidare gi reducere ..................46

7.2. Numdr de oxidare (N O.) .........-.47

7.3. Calculul coeficien(ilor intr-o reactie redox.....49

B. Elemente galvanice ........50

8. 1 . Elemente constructive ..................................50

8.2. Potentiale standard de electrod. . ................51

8.3. Seria electrochimicd a elementelor .........'....54

9. Electroliza................ .......56

1 0. Efecte termice in reactiile chimice ..................'...6010.1 . Cildura de reactie ................."60'1 0.2. Cdldura de formare........."................ "..........611 0.3. Calculul cdldurii de reaclie.........................'63

11.Yileza de reaclie ...........65

12. Echilibrul chimic....... ........................67

13. Reac{ii cu transfer de protoni... ..'..---71

13.1. Teoria protoliticd a acizilor 9i bazelor... .....-,71

13.2. Produsul ionic al apei. pH .............. ....--.-""'7413.3. Echilibre in soluliiapoase de acizigi baze..'.75

13.4. Calculul pH-uluiin solutiide acizigi baze...76

13.5. Hidroliza sdrurilor. .............-."".7714. Structura compugilor organici .......'.'80

14.1. Legdturi chimice in compugii organici......".8014.2. Calene de atomi de carbon ..............."........83

1 4.3. Nesaturarea echiva1entd.............................841 4.4. lzomeria compugilor organici ......................85

1 4.5. Clasificarea compugilor organici .............'...89

Page 3: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in
Page 4: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

Editura Bookletwww.booklet.ro

Pentru @menzi:

tel: 021 430.3095email: [email protected]: wwwbooklet.ro

Descrierea CIP a Bibliotecii Nalionale a RominieiMAIEREANU, ALINA

Memorator de chimie pentru clasele 9-12 I Alina Maiereanu. -

Ed. rev. - Bucuregti : Booklet, 2016tsBN 978-606-590-328-9

54(075)

I. LEGILE CHIMIEI

r Legea conserverii masei substantelor(M. V. Lomonosov, A. L. Lavoisier - 17741

intr-un proces chimic, suma maselor substanlelorcare intrd in reaclie este egald cu suma maselorsubstantelor care rezultd din reaclie.

Legea conservdrii masei se verificd numai cu unitdfide masi gi std la baza stabilirii formulelor, ecuatiilor 9icalculelor chimice.

Aceastd lege este valabild pentru reactii chimiceobignuite. in reacliile nucleare in care se degajdenergii mari se aplicd legea conservirii masei gienergiei:

Suma maselor reactantilor este egald cu sumamaselor produgilor de reaclie plus deficitul de masd,dat de rqla{ia lui Einstein: AE=Am.c2

unde:AE este variata de energieAm este variatia de masi (deficitul de masd)c este viteza luminii (c=3.108m.s 1)

,,,,, lldhlll,,,,,

F,,.gnHF"l

@ Editura Booklet,2016Toate drepturile asupra lucrdrii apartin editurii

Page 5: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

r Legea proportiilor definite (J' L' Proust'1799)

Fiecare substan{d are o compozilie constantd'

indiferent de calea prin care a fost oblinutd'

Elementete care o compun se combind in proportii

de masd constante.

De exemplu, apa se poate obline prin mai multe

reacfii:Hz+1l2oz+ HroNaOH+HC| + NaCl+H2O

CHo+2gr-+ COr+lflrgdar in toate cazurile raportul de combinare este

H:O=2:16=1:8.

+1g hidrogen se combind cu 89 oxigen formAnd 99

ape.

= un exces de hidrogen sau de oxigen in amestecul

de reaclie rdmdne necombinat'

Cantitatea in grame dintr-un element' care se

combind cu 1g hidrogen sau 89 oxigen' se numegte

echiValent chimic al elementului respectiv'

Relalia de calcul a echivalentului chimic:

E = A unde: A este masa atomicd a elementului- n n este numdrul de oxidare al

elementului in combinalia chimicd'

r Legea proporfiilor echivalente(J. B. Richter gi K. F. Wenczel - 17911

Dacd mo grame de A (cu masa atomicd Ao) secombind cu mB grame de B (cu masa atomicd Ar)pentru a forma un compus AxBy, atunci:

mo _ x.Ar =EamB y.Aa EB

Substanlele reactioneazd in cantitdti proportionalecu echivalentii lor chimici.

Calculul echivalentului chimic:f;i:::iiiil

-ALelement * n e""=f=zs

rxiuffii-tir.:,t,,ni:l

EI l.atomi etement x N'O'"1"r"n1

En,,o. = #=a,| : ).:;',,r.',:t1;,1',

\ciuiti.:'l'.-].: - !l ,l:i:i

"'i,:i:i:

- Macic

nr. H*cedati

EHcr=ff=36,s

E",soo = T=0,.,rrlii!r'll..]

i i l,lrri:il:riiJ.:ij:.il

3.q-,, ,. jil.;:,

, i,,,ti.iii

E.--. = Mou"

saunr. H acceplail

- Mo".aEuaa = nrlffrp5ri 9;1

er"or=f=+o

Ec"(oH), = T=t,

3'iffi - M.tr"="u'" = n..*llb; tr_LFer(Sod)3 - = 66,66

4002x3

fxiOant riau .tleducAipl

M

nr. electroni transferali

Fg2+ -le- )Fe3+

er"=f=so

Page 6: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

r Legea Propo{iilor multiPle

Dacd doud elemente reaclioneazd intre ele

pentru a forma mai multe combinalii' atunci'diferitele cantitdli ale unui element care se

combind cu aceeagi cantitate din at doilea element'

"" gat"t" intre ele in rapoarte exprimate prin

r Legea combiniriiin volume a gazelor

Volumele substanlelor simple, gazoase' care se

combind, se aftd intre ete gi fald de volumul

substanlei compuse gazoase rezultate din reaclie'

intr-un iaport de numere intregi gi mici' dacd sunt

mdsurate in aceleagi condilii de presiune 9i

temperaturd.

Exempte:1 volum de hidrogen reac[ioneazd cu 1

volum de clor 9i rezultd 2 volume acid

clorhidric;

numere intregi gi mici'

Astfel, pentru 79 de azot, cantititile de oxigen

aflS in raportul masic 4:8:1216:20 sau 1:2:3:4:5'

2 volume de hidrogen reactioneazd cu 1

volum de oxigen gi rezultd 2 volume devapori de apd;

3 volume de hidrogen reactioneazd cu 1 volumde azot gi rezultd 2 volume de amoniac.

r Legea luiAvogadro (1811)

Volume egale de gaze diferite, aflate in aceleagicondilii de presiune gi temperaturd, contin acelaginumdr de molecule.

Volumul ocupat de lmol gaz in conditii normale(p=1atm 9i t=O'C) se numegte volum molar gi arevaloarea:

Y^=22,4 L'mol-1 sau V n=22,4m3.kmol-1

Numdrul lui Avogadro, No, reprezintd numdrul departicule (atomi, molecule, ioni pozitivi, ioni negativi)conlinute intr-un mol de substantd:

Nn=6,023. 1 023 particule/mol.

Legile gazelor idealer Legea Boyle - Mariotte (legea compresibilititii

izoterme)

La temperaturd constantd, produsul dintrepresiune givolumul unei mase determinate de gazeste canstant.

La T constant 1t,=tr;:lp,rtl,r=prv, I

Page 7: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

r Legea Gay-Lussac (legea dilatabilititii izobare)

La presiune constantdn volumul o.cupat de o

masd determinatd de gaz variazd direct

proporlional cu temperatura absolutd'

La P constant (P',=Pr): ffiRelalia dintre temperatura absolutd' T' mdsuratd in

grade Kelvin, gi temperaturl 131u1atd in grade

6elsius, t, este datd de rela[ia: T=273+t"

r Legea Charles (legea dilatabilitdtii izocore)

La volum constant, presiunea unei mase

determinatedegazvariazddirectproportionalcutemPeratura absolutd'

La V constant (V,=Vr): ffir Eiualia de stare a gazului

10"11,-. "u povo

Forma generald a legilor gazelor este: 1- = T-

Pentru I mol gaz, $l = g , relalia de mai sus devine

pV=RT. To

Produsul dintre presiunea givolumul unui mol de gaz

este propo(ional cu temperatura absoluti a gazului'

Resteconstantageneraldagazelorperfectegiarediferite valoriin tunctrie de unitdlile parametrilor p' V' T

1 atm . 22,4 L lmol= 6,6s2 L+tTR=

273 K

oVl

" l'f * ou = #r'='= +F"-M l

* _ 760 mm Ig:23400 cm3 = oz+oo "tl#ftHg

R _ 1'013. rcs NlIt'T-. ?2' 4 m3 lkmot = 8, 31 . 1 03 **"Pentru n moli de gaz:

Ecuatia de stare a gazelor ideale permite sd sedetermine prin calcul:- masa molard a unui gaz:

- densitatea unui gaz:mPM

P_ V _

RT

r Legea amestecurilor de gaze (J. Dalton, 1806)

La volum constant, presiunea totald a unuiarnesfec de gaze (P) este egald cu suma presiunilorparliale ale gazelor componente:

P=P.'+Pr+...+Pn

Presiunea partiald a unui gaz din amestec depindede presiunea totald gi de frac[ia sa molard: pr=xr.P,pr=xr.P etc.

Page 8: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

2. CALCULE CHIMICE

ft.llnitatea atomicd de masd, u' reprezintd a

douisprezecea parte din masa izotopului 13c

:

r u = f, m'Zc = 1,66054'10'27 kg

t Masa atomicd relativd,A, este numdrul care aratd

de cAte ori masa atomului respectiv este mai mare

decAt unitatea atomicd de masd'

Exemplu: mH=1,66'10-27kg; An = + = 1'008 =1

O substanld se reprezintd prescurtat prin formula

chimicd. Formula chimicd indicd:

- simbolurile elementelor chimice componente;

- raportul numeric al particulelor constituente (atomi

sau ioni).t Masa molwulard a unei substanle, M' se calculeazd pe-

b;,aza formulei chimice ca sumd a maselor atomice ale

elementelor componente, lindnd seama de indicii numerici'

incalculseutilizeazdvalorilerotunjitealemaseloratomice, cu exceplia masei atomice a clorului4"'=35'5'

Exe m pt e : M""(ro.)r=A""+2(AN+3Ao)= 1

94M"u"oo*ro

jAcu+As+4Ao+5(2A"+Ao)=250

t Molul reprezintd cantitatea de substan{d exprimatd-

in gr"t"'"are con{ine 6,023'1023 particule (atomi' ioni'

molecule).

t Masa molard, M, reprezintd masa unui mol desubstantd, este numeric egald cu masa moleculard gi

este exprimatd in g/mol.

Exe m pl u : Mr",=36,59/molM"",ror,r=1649/mol

t Numdrul de moli de substanfd, n, se calculeazd'.

n=#unde: m - masa de substanfd (g)

M - masa molard a substantei (g/mol)

1 kmol=103moli; 1 mmol=1 OrmoliNumdrul de particule, N, din n moli de substantd se

calculeazd: N=n.Nn.Volumul ocupat de n moli de gaz se calculeazd: V=n.Vr.

t Densitatea, p, se calculeazd: o = St Densitatea absolutda unuigaz, po, reprezintd densitatea

gazului aflat in condi$i normale gi se calculeazd:M

Oo=V,

t Densitatea relativd a unui gazAfa\d de alt gaz B se

calculeazd: d" =ffi.t Masa molard medie, M , caracteristicd unuiamestec

de gaze se calculeazd:

1. M = fr. v, *ft-.*, *...*ft .v"

Page 9: Chimie - Clasele 9-12 - Memorator - Alina Maiereanu - Clasele 9-12 - Memorator - Alina... · Aceastd lege este valabild pentru reactii chimice obignuite. in reacliile nucleare in

unde: - ?1, a2, ..., an sunt procentele molare (procentele

de volum) in care se gesesc gazele 1' 2' "'' nin

amestec;- M1, M2, ... , Mn sunt masele molare ale gazelor'

2. M =x.,M,t+XzMz+ .'. +XnMn

unde: x.,, x2, ... , xn sunt frac[iile molare ale gazelor

* =-a i=r,n),",=1."r v1 +v2 +...+ vn A

Exemptu: Mu", =28,969/mol'

. :l?tei:ealsulF; ,.baza f orm u le I or c h i m i cer'

t Catcutul raportului de masd pentru o substanld AxBy:

mo - x'AorTls Y'Ae

unde:Ao, AB sunt masele atomice relative ale

elementelor A gi B'

t Calculul compozigiei procentuale a unei substanle:

Etape: - se calculeazd masa molard a substantei M;

- se calculeazd masa fiecdruielement din 1009

substanld'Exe m pt u : M"uror=64+32+64= 1 60g/mol

- 1609 buSOo'."649Cu""3295""64901 00g CuSO o" "ao/oCu " "'b%S" "'c%O

u = ffi .roo = 4o"/"cu; n = ffi 'roo = zo%s ;

"=ffi.roo =40%o

t Calculul formulei chimice pe baza compozilieiprocentuale:

Etape:- se imparte fiecare procent la masa atomici aelementului respectiv ob[inAndu-se numdrulde atomi-gram din 1009 substanld;

- numerele obtinute se impart la cel mai mic numdr

dintre acestea ob[inAndu-se formula su bstanlei.

Exemplu: 40% Cu,2A% S, 40% O. Se considerd formula:

cu:ffi = 0,625 atomi- gram Cu cu:x = ffi# =

e.4v-f$=o,ozsatomi-grams t,u= 9'93?'Y - 0,62s- '

o,#=2,5atomi-gramo o:z=ffu=+

in cazul substanlelor organice prin aplicareaalgoritmului prezentat se determind formula brutd.

Pentru calculul formulei moleculare este necesardcunoagterea masei moleculare.

Exemplu: Se cere formula substanlei cu compozitiaprocentuald 60%C; 13,33%H; 26,67%OcunoscAnd masa moleculard a acesteia M=60.

Se considerd formula CxHyOz.M1""ruo1n = n(3'12+8+1 6)=66n*U0n=60+n=1+CrHu

t Calculul formulei chimice pe baza raportului demasd a elementelor componente

Se procedeazd in modul prezentat mai sus.